Голосеменные растения. Общая характеристика. Образование семени. Роль голосеменных в историческом прошлом Земли.

Лишайники. Их характеристика, способы размножения

Лишайники – группа живых организмов, тело (слоевище) которых образовано двумя организмами- грибов (микобионтом) и цианобактерией, фототрофным протистом или водорослью (фикобионтом), находящимися в симбиозе. Известно около 26 тыс. лишайников.

Фикобионт снабжает гриб созданными им в процессе фотосинтеза органическими веществами, а получает от него воду с растворенными минеральными солями. Кроме того, гриб защищает фикобионт от высыхания. Комплексная природа лишайников позволяет им получать питание не только из почвы, но и из воздуха, атмосферных осадков, влаги росы и туманов, частиц пыли, оседающей на слоевище.

Наиболее распространены накипные лишайники (около 80% видов), имеющие таллом в виде тонкой корочки, прочно срастающейся с субстратом и неотделимой от него. Более высокоорганизованные листоватые лишайники имеют вид чешуек или пластинок, прикрепляющихся к субстрату пучками гиф, называемых ризинами. Кустистые лишайники представляют собой кустики, образованные тонкими ветвящимися нитями или стволиками, прикрепленными к субстрату лишь основаниями.

По анатомическому строению лишайники делят на гомео- (клетки фитобионта равномерно распределяются по слоевищу) и гетеромерные (слоевище состоит из нескольких слоев, каждый из которых выполняет определенную функцию. Гетеромерные лишайники встречаются значительно чаще гомеомерных.

Лишайники размножаются главным образом вегетативным путем – частями слоевища, а также особыми специализированными образованиями – соредиями и изидиями.

Будучи автотрофными организмами, лишайники аккумулируют солнечную энергию и создают органические вещества в местах, не доступных другим организмам, а также разлагают органические вещества, участвуя в общем круговороте веществ в биосфере. Лишайники играют существенную роль в почвообразовательном процессе.

Голосеменные – древняя группа высших растений, у которых имеются семяпочки (в отличие от папоротников), но отсутствуют плодолистики (в отличие от цветковых).

Голосеменные растения появились в девоне и произошли от папоротников. В настоящее время насчитывается около 700 видов голосеменных. Голосеменные растения не имеют цветков, семена образуются на внутренней стороне чешуевидных листьев, обычно расположенных спиралью в форме шишки.

Как и для всех высших растений, для голосеменных характерно чередование поколений. У голо- и покрытосеменных растений гаметофит полностью утратил способность к самостоятельному образу жизни и все его развитие протекает на спорофите внутри макроспорангия (или нуцеллуса семяпочки). У голосеменных женский гаметофит представляет собой многоклеточный гаплоидный эндосперм с несколькими архегониями (у сосны – две).

В каждой семяпочке женской особи имеется диплоидная макроспоровая материнская клетка. Она делится мейотически, с образованием четырех гаплоидных макроспор, из которых лишь одна функционирует и развивается в многоклеточный макрогаметофит. На каждом макрогаметофите находится несколько архегоний, содержащих по одной крупной яйцеклетке. Микроспорангии мужских особей имеют большое число микроспоровых материнских клеток, каждая из которых делится мейотически с образованием четырех микроспор. При делении микроспоры образуется четырехклеточный микрогаметофит, или пыльцевое зерно. Свободная пыльца разносится ветром. Достигнув женской особи, пыльцевое зерно проникает в семяпочку через особое отверстие – микропиле – и соприкасается с макроспорангием.

Через некоторое время одна из клеток пыльцевого зерна прорастает через макроспорангий и достигает макрогаметофита. Другая клетка пыльцевого зерна делится, образуя не подвижный сперматозоид, как у низших растений, а два мужских генеративных ядра. Когда конец пыльцевой трубки достигает шейки архегония и вскрывается, из него выходят два мужских ядра, которые оказываются рядом с яйцеклеткой. Одно из них сливается с ядром яйцеклетки, образуя диплоидную зиготу, а другое исчезает. После оплодотворения зигота делится и дифференцируется, образуя зародыш спорофита, окруженный тканями женского гаметофита, а также тканями материнского спорофита. Весь этот комплекс представляет собой семя. После кратковременного периода роста, в течение которого формируются несколько листовидных семядолей, эпикотиль (дающий начало стеблю) и гипокотиль (дающий начало первичным корням), зародыш переходит в состояние покоя и остается в этом состоянии, пока не упадет на землю. Попав в благоприятные условия, семя прорастает и развивается в зрелый спорофит.

Голосеменные во многих отношения лучше приспособлены к наземному образу жизни и более высокоразвиты, чем папоротники. Их размножение не зависит от наличия воды, т.к. пыльца переносится с мужского гаметофита на женский ветром, оплодотворение совершается при помощи пыльцевой трубки, заменяющей подвижные сперматозоиды, у голосеменных образуются семена. Благодаря развитию камбия, формирующего вторичную древесину, многие голосеменные растения могут достигать больших размеров.